JP2023137772A - Display control device and display control program - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
この明細書における開示は、虚像の表示を制御する表示制御の技術に関する。 The disclosure in this specification relates to display control technology for controlling the display of virtual images.
特許文献1には、ヘッドアップディスプレイ装置を用いることにより、ドライバに視認される実風景に重畳される画像を表示する情報表示システムが開示されている。この情報表示システムでは、主にハイトセンサの検出値に基づき、車両の加減速に起因するピッチ方向の姿勢変化量が推定され、推定された現在の車両姿勢に応じて画像の投影位置の補正が実施される。
車両のピッチ方向の姿勢変化の検出には、特許文献1のようなハイトセンサだけでなく、ジャイロセンサを用いることも可能である。しかし、ジャイロセンサの検出値には、加減速による姿勢変化を検出した情報だけでなく、道路勾配による姿勢変化を検出した情報も含まれ得る。その結果、ジャイロセンサの検出値をそのまま利用した場合、道路勾配に起因する誤った補正が実施されてしまう虞があった。
In order to detect a change in the attitude of the vehicle in the pitch direction, it is possible to use not only a height sensor as disclosed in
本開示は、ジャイロセンサの検出値を虚像の表示位置の補正に用いる形態であっても、道路勾配に起因する誤補正を抑制することが可能な表示制御装置、及び表示制御プログラムの提供を目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a display control device and a display control program that are capable of suppressing erroneous corrections caused by road gradients even when the detected value of a gyro sensor is used to correct the display position of a virtual image. shall be.
上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、車両(Am)において用いられ、乗員から見える前景に重畳される虚像(Vi)の表示を制御する表示制御装置であって、車両に生じるピッチ方向の姿勢変化を検出するジャイロセンサ(63)の検出値を取得するセンサ情報取得部(71)と、検出値に基づき、姿勢変化によって生じる虚像の前景に対する表示位置のずれを補正する補正処理を行う表示補正部(74)と、車両が走行する道路の勾配に関連する勾配情報を取得する勾配情報取得部(73)と、を備え、表示補正部は、勾配情報に応じて補正処理の内容を変更する表示制御装置とされる。 In order to achieve the above object, one aspect disclosed is a display control device that is used in a vehicle (Am) and controls the display of a virtual image (Vi) superimposed on the foreground that is visible to an occupant. A sensor information acquisition unit (71) that acquires a detected value of a gyro sensor (63) that detects a change in attitude in the pitch direction, and a correction process that corrects a shift in the display position of the virtual image with respect to the foreground caused by the change in attitude based on the detected value. and a slope information acquisition unit (73) that acquires slope information related to the slope of the road on which the vehicle travels, and the display correction unit performs correction processing according to the slope information. It is considered to be a display control device that changes the contents.
また開示された一つの態様は、車両(Am)において用いられ、乗員から見える前景に重畳される虚像(Vi)の表示を制御する表示制御プログラムであって、車両に生じるピッチ方向の姿勢変化を検出するジャイロセンサ(63)の検出値を取得し(S13)、検出値に基づき、姿勢変化によって生じる虚像の前景に対する表示位置のずれを補正する補正処理を行い(S14,S15)、車両が走行する道路の勾配に関連する勾配情報を取得し、勾配情報に応じて補正処理の内容を変更する(S31~S33)、ことを含む処理を、少なくとも一つの処理部(11)に実行させる表示制御プログラムとされる。 Another disclosed aspect is a display control program that is used in a vehicle (Am) to control the display of a virtual image (Vi) that is superimposed on the foreground that is visible to the occupant, and that controls the attitude change in the pitch direction that occurs in the vehicle. The detected value of the gyro sensor (63) to be detected is acquired (S13), and based on the detected value, a correction process is performed to correct the deviation of the display position of the virtual image with respect to the foreground caused by a change in attitude (S14, S15), and the vehicle is running. Display control that causes at least one processing unit (11) to execute processing including acquiring slope information related to the slope of a road to be used and changing the content of correction processing according to the slope information (S31 to S33). It is considered a program.
これらの態様では、ジャイロセンサの検出値によって虚像の表示位置を補正する補正処理の内容が、車両の走行する道路の勾配に関連する勾配情報に応じて変更される。故に、ジャイロセンサの検出値から、道路勾配による姿勢変化を検出した情報を切り分けることが可能になる。その結果、ジャイロセンサの検出値を虚像の表示位置の補正に用いる形態であっても、道路勾配に起因する誤補正が抑制され得る。 In these aspects, the content of the correction process for correcting the display position of the virtual image based on the detected value of the gyro sensor is changed in accordance with slope information related to the slope of the road on which the vehicle is traveling. Therefore, it is possible to isolate information on detected posture changes due to road gradient from the detected values of the gyro sensor. As a result, even if the detection value of the gyro sensor is used to correct the display position of the virtual image, erroneous correction due to the road gradient can be suppressed.
尚、上記及び特許請求の範囲における括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 Note that the reference numbers in parentheses in the above and claims merely indicate an example of the correspondence with specific configurations in the embodiments to be described later, and do not limit the technical scope in any way.
以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments will be described based on the drawings. Note that duplicate explanations may be omitted by assigning the same reference numerals to corresponding components in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiments previously described can be applied to other parts of the configuration. Furthermore, in addition to the combinations of configurations specified in the description of each embodiment, it is also possible to partially combine the configurations of multiple embodiments even if the combinations are not explicitly stated. .
(第一実施形態)
図1及び図2に示す本開示の第一実施形態によるHMI(Human Machine Interface)-ECU(Electronic Control Unit)は、車両Amにおいて用いられる表示制御装置である。HMI-ECU100は、HUD(Head Up Display)20等の表示デバイスと共に車両Amに搭載されており、これらの表示デバイス等と共に車両Amの表示システムを構成している。
(First embodiment)
The HMI (Human Machine Interface)-ECU (Electronic Control Unit) according to the first embodiment of the present disclosure shown in FIGS. 1 and 2 is a display control device used in the vehicle Am. The HMI-ECU 100 is mounted on the vehicle Am together with display devices such as a HUD (Head Up Display) 20, and constitutes a display system of the vehicle Am together with these display devices and the like.
HMI-ECU100は、車両Amに搭載された車載ネットワーク1の通信バス99に通信可能に接続されている。HMI-ECU100は、車載ネットワーク1に設けられた複数のノードのうちの一つである。車載ネットワーク1の通信バス99には、ドライバモニタ30、ロケータECU40、ADAS(Advanced Driver Assistance System)-ECU50及び走行制御ECU60等が接続されている。通信バス99に接続されたこれらのノードは、相互に通信可能である。これら装置及び各ECU等のうちの特定ノード同士は、相互に直接的に電気接続され、通信バス99を介すことなく通信可能であってもよい。
The HMI-ECU 100 is communicably connected to a
ドライバモニタ30は、近赤外光源及び近赤外カメラと、これらを制御する制御ユニットとを含む構成である。ドライバモニタ30は、運転席のヘッドレスト部分に近赤外カメラを向けた姿勢にて、例えばステアリングコラム部の上面又はインスツルメントパネルの上面等に設置されている。ドライバモニタ30は、近赤外光源によって近赤外光を照射されたドライバの頭部を、近赤外カメラによって撮影する。近赤外カメラによる撮像画像は、制御ユニットによって画像解析される。制御ユニットは、ドライバの顔の位置、顔の向き、アイポイントEPの位置及び視線方向等の情報を撮像画像から抽出する。ドライバモニタ30は、制御ユニットによって抽出された各情報を、ドライバステータス情報としてHMI-ECU100及びADAS-ECU50等に提供する。
The
ロケータECU40は、複数の取得情報を組み合わせる複合測位により、車両Amの高精度な位置情報を生成する。ロケータECU40は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機41及び3次元地図データベース(以下、3次元地図DB)42と接続されている。GNSS受信機41は、複数の人工衛星(測位衛星)から送信された測位信号を受信する。3次元地図DB42は、不揮発性の記憶媒体を主体に構成されている。3次元地図DB42は、ナビゲーション装置の経路案内に用いられる地図データよりも高精度な地図(High Definitionマップ)データを記憶している。3次元地図DB42に記憶されたHDマップデータには、少なくとも高さ方向(z方向)の情報について、詳細な情報が保持されている。ロケータECU40は、現在位置周辺のHDマップデータを3次元地図DB42から読み出し、車両Amの位置情報及び方角情報と共に、ロケータ情報としてADAS-ECU50及びHMI-ECU100等に提供する。尚、ロケータ情報を提供するロケータECU40の機能は、車両Amに搭載されたナビゲーション装置に実装されていてもよい。
Locator ECU 40 generates highly accurate position information of vehicle Am through composite positioning that combines a plurality of pieces of acquired information. The locator ECU 40 is connected to a GNSS (Global Navigation Satellite System)
ADAS-ECU50は、ドライバの運転操作を支援する運転支援機能を実現させる車載ECUである。ADAS-ECU50は、米国自動車技術会の規定する自動運転レベルにおいて、レベル2程度の高度運転支援又は部分的な自動運転を可能にする。具体的に、ADAS-ECU50は、ACC(Adaptive Cruise Control)、LTC(Lane Trace Control)及びLCA(Lane Change Assist)等の運転支援機能を実現する。ADAS-ECU50は、システムが制御主体となるレベル3以上の自動運転を実施可能であってもよい。 The ADAS-ECU 50 is an in-vehicle ECU that implements a driving support function that supports the driver's driving operations. The ADAS-ECU 50 enables advanced driving support or partial automatic driving at level 2 level as defined by the Society of Automotive Engineers of America. Specifically, the ADAS-ECU 50 realizes driving support functions such as ACC (Adaptive Cruise Control), LTC (Lane Trace Control), and LCA (Lane Change Assist). The ADAS-ECU 50 may be capable of implementing level 3 or higher automatic operation in which the system is the main control entity.
ADAS-ECU50は、フロントカメラ51及びミリ波レーダ52等の車両Amに搭載された周辺監視センサ(自律センサ)と接続されている。フロントカメラ51は、車両Amの前方範囲を撮影した撮像画像FP(図4参照)、及び撮像画像FPの解析結果の少なくとも一方を、検出情報として出力する。ミリ波レーダ52は、ミリ波又は準ミリ波を、車両Amの前方範囲、前側方範囲、後方範囲及び後側方範囲等へ向けて照射し、移動物体及び静止物体等で反射された反射波を受信する処理により、検出情報を生成する。尚、周辺監視センサには、ライダ及びソナー等がさらに含まれていてもよい。
The ADAS-ECU 50 is connected to peripheral monitoring sensors (autonomous sensors) mounted on the vehicle Am, such as a
ADAS-ECU50は、フロントカメラ51及びミリ波レーダ52の検出情報と、ロケータECU40から取得するロケータ情報とを組み合わせ、自車周囲の移動物体及び静止物体を認識する。具体的に、ADAS-ECU50は、車両Amの周囲を走行する前方車両、後方車両及び側方車両等に加えて、前方道路の区画線(白線)、道路標識、道路脇の建築物、電柱、歩行者及び太陽等を認識する。ADAS-ECU50は、認識した移動物体及び静止物体の相対位置及び移動速度(相対速度)等の情報(物標情報)を演算によって取得する。ADAS-ECU50は、物標情報に基づき、走行制御ECU60と連携して、運転支援制御又は自動運転制御を実施する。ADAS-ECU50は、周辺監視センサによる検出情報又は検出情報に基づく物標情報と、運転支援制御の動作状態を示す情報(以下、ADASステータ情報)とをHMI-ECU100に提供する。
The ADAS-ECU 50 combines detection information from the
走行制御ECU60は、マイクロコントローラを主体として含む電子制御装置である。走行制御ECU60は、ブレーキ制御ECU、駆動制御ECU及び操舵制御ECUの機能を少なくとも有している。走行制御ECU60は、ドライバの運転操作に基づく操作指令、又はADAS-ECU50による制御指令に基づき、各輪のブレーキ力制御、車載動力源の出力制御及び操舵角制御を継続的に実施する。
The
走行制御ECU60は、車両Amの走行状態を検出する車載センサと接続されている。車載センサには、車輪速センサ61、加速度センサ62及びジャイロセンサ63等が含まれている。車輪速センサ61は、例えば車両Amの各輪のハブ部分に設けられている。走行制御ECU60は、車輪速センサ61の検出信号に基づき、車両Amの現在の走行速度を示す車速情報を生成する。
The driving
加速度センサ62及びジャイロセンサ63は、例えばIMU(Inertial Measurement Unit)として車両Amの重心近傍に設けられている。加速度センサ62は、少なくとも車両Amの前後方向ZGに作用する加速度を検出する。加速度センサ62は、車両Amの左右方向SUに左右する加速度、及び車両Amの上下方向JGに作用する加速度をさらに検出可能であってもよい。
The
ジャイロセンサ63は、車両Amの姿勢変化を検出する車載センサであり、少なくとも車両Amのピッチ軸周りに生じるピッチ方向の角速度を検出する。ジャイロセンサ63は、車両Amのヨー軸周りに生じるヨー方向の角速度、及び車両Amのロール軸周りに生じるロール方向の角速度をさらに検出可能であってもよい。
The
走行制御ECU60は、加速度センサ62及びジャイロセンサ63の各検出信号に基づき、加速度情報及び角速度情報を生成する。走行制御ECU60は、車速情報、加速度情報及び角速度情報を含む車両挙動情報を、HMI-ECU100に提供する。
The
尚、車両Amの前後方向ZG、左右方向SU及び上下方向JGは、水平面上に静止させた車両Amを基準として規定される。具体的に、前後方向ZGは、車両Amの長手方向(進行方向)に沿って規定される。また左右方向SUは、車両Amの幅方向に沿って規定される。さらに、上下方向JGは、前後方向ZG及び左右方向SUを規定した水平面に対し鉛直となる方向に沿って規定される。加えて、ピッチ軸、ヨー軸及びロール軸は、それぞれ左右方向SU、上下方向JG及び前後方向ZGに沿って規定される。 Note that the longitudinal direction ZG, the lateral direction SU, and the vertical direction JG of the vehicle Am are defined with the vehicle Am stationary on a horizontal plane as a reference. Specifically, the longitudinal direction ZG is defined along the longitudinal direction (traveling direction) of the vehicle Am. Further, the left-right direction SU is defined along the width direction of the vehicle Am. Furthermore, the up-down direction JG is defined along a direction perpendicular to the horizontal plane that defines the front-rear direction ZG and the left-right direction SU. In addition, the pitch axis, yaw axis, and roll axis are defined along the left-right direction SU, the up-down direction JG, and the front-back direction ZG, respectively.
次に、表示システムを構成するHUD20及びHMI-ECU100の詳細をさらに説明する。
Next, details of the
HUD20は、HMI-ECU100と電気的に接続されており、HMI-ECU100によって生成された映像データを逐次取得する。HUD20は、映像データに基づき、例えば運転支援機能、自動運転機能、及び車載機能に関連する種々の情報を、車両Amの特定の乗員(ドライバ)に、虚像Viを用いて提示する。
The
HUD20は、ウィンドシールドWSの下方にて、インスツルメントパネル内の収容空間に収容されている。HUD20は、虚像Viとして結像される表示光を、ウィンドシールドWSの投影範囲PAへ向けて投影する。ウィンドシールドWSに投影された表示光は、投影範囲PAにおいて運転席側へ反射され、ドライバによって知覚される。ドライバは、投影範囲PAを通して見える前景に、虚像Viが重畳された表示を視認する。
The
HUD20は、プロジェクタ21及び拡大光学系22を備えている。プロジェクタ21は、LCD(Liquid Crystal Display)パネル及びバックライトを有している。プロジェクタ21は、映像データの各フレーム画像をLCDパネルの表示面に表示し、当該表示面をバックライトによって透過照明することで、虚像Viとして結像される表示光を拡大光学系22へ向けて射出する。拡大光学系22は、凹面鏡等の光学素子を、少なくとも一つ含む構成である。拡大光学系22は、プロジェクタ21から射出された表示光を反射によって広げつつ、上方の投影範囲PAに投影する。
The
HUD20にて虚像Viを結像可能な空間中の仮想範囲を結像面ISとすると、ドライバのアイポイントEPと結像面ISの外縁とを結ぶ仮想線に基づき、HUD20の画角が規定される。画角は、アイポイントEPから見て、ドライバが虚像Viを視認できる角度範囲となる。HUD20では、垂直方向における垂直画角(例えば4~5°程度)よりも、水平方向における水平画角(例えば10~12°程度)の方が大きくされている。アイポイントEPから見たとき、結像面ISと重なる前方範囲(例えば十数m~100m程度の範囲)が画角内の範囲となる。
If the virtual range in the space where the virtual image Vi can be formed by the
HUD20は、重畳コンテンツ及び非重畳コンテンツを虚像Viとして表示する。重畳コンテンツは、拡張現実表示に用いられるAR(Augmented Reality)表示物である。重畳コンテンツは、ドライバの見かけ上にて前方の物標に重畳される。重畳コンテンツの表示位置は、例えば路面の特定位置、前方車両、歩行者及び道路標識等、前景に存在する特定の重畳対象に関連付けられている。重畳コンテンツは、前景中にある特定の重畳対象に重畳表示され、当該重畳対象に相対固定されているように、重畳対象を追って、ドライバの見た目上で移動可能である。即ち、ドライバのアイポイントEPと、前景中の重畳対象と、重畳コンテンツとの相対的な位置関係は、継続的に維持される。
The
非重畳コンテンツは、前景に重畳表示される表示物のうちで、重畳コンテンツを除いた非AR表示物である。非重畳コンテンツには、重畳対象が設定されない。非重畳コンテンツの表示位置は、投影範囲PA(画角)内の特定位置とされる。非重畳コンテンツは、ウィンドシールドWS等の車両構成に相対固定されているように表示される。 Non-superimposed content is a non-AR display object that is superimposed on the foreground, excluding the superimposed content. No superimposition target is set for non-superimposed content. The display position of the non-superimposed content is a specific position within the projection range PA (angle of view). The non-superimposed content is displayed as if it is fixed relative to the vehicle configuration such as the windshield WS.
HMI-ECU100は、HUD20に提供する映像データの生成により、HUD20による虚像Viの表示を制御する。HMI-ECU100は、処理部11、RAM12、記憶部13、入出力インターフェース及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。
The HMI-
処理部11は、RAM12と結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部11は、CPU(Central Processing Unit)及びGPU(Graphics Processing Unit)等の演算コアを少なくとも一つ含む構成である。処理部11は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、NPU(Neural network Processing Unit)及び他の専用機能を備えたIPコア等をさらに含む構成であってよい。RAM12は、映像生成のためのビデオRAMを含む構成であってよい。処理部11は、RAM12へのアクセスにより、本開示の表示制御方法を実現するための種々の処理を実行する。記憶部13は、不揮発性の記憶媒体を含む構成である。記憶部13には、処理部11によって実行される種々のプログラム(表示制御プログラム等)が格納されている。
The
HMI-ECU100は、記憶部13に記憶された表示制御プログラムを処理部11によって実行することで、HUD20による虚像Viの重畳表示を制御する複数の機能部を有する。具体的に、HMI-ECU100には、センサ情報取得部71、ドライバ情報取得部72、認識情報取得部73、表示補正部74及び描画部75等の機能部が構築される。
The HMI-
センサ情報取得部71は、走行制御ECU60によって提供される車両挙動情報を取得する。具体的には、ピッチ方向の姿勢変化を示すジャイロセンサ63の検出値が、車両姿勢を示す姿勢情報として、センサ情報取得部71により取得される。センサ情報取得部71には、ジャイロセンサ63に適用されるハイパスフィルタ71aが設けられている。ハイパスフィルタ71aは、ジャイロセンサ63の出力信号を処理する信号処理回路の少なくとも一部を構成している。ハイパスフィルタ71aは、予め設定されたカットオフ周波数未満の帯域の信号を減衰させ、カットオフ周波数を超える帯域の信号を選択的に通過させる。カットオフ周波数は、固定値であってもよく、調整可能な値であってもよい。センサ情報取得部71は、ハイパスフィルタ71aを通過した出力信号の積分値を検出値として取得する。即ち、センサ情報取得部71にて取得されるジャイロセンサ63の検出値は、ピッチ方向の角速度の値を時間積分することで得られたピッチ角を示す値となる。
The sensor
尚、ハイパスフィルタ71aを含む信号処理回路は、ジャイロセンサ63又は走行制御ECU60に設けられていてもよい。こうした形態において、センサ情報取得部71は、車両Amの現在のピッチ角を示す検出値を、ジャイロセンサ63又は走行制御ECU60から直接的に取得する。
Note that the signal processing circuit including the high-
ドライバ情報取得部72は、ドライバモニタ30によって提供されるドライバステータス情報を取得する。ドライバ情報取得部72は、ドライバステータス情報に基づき、車室内におけるドライバのアイポイントEPの現在位置を示す座標情報を把握する。
The driver
認識情報取得部73は、車両Amの周囲の走行環境を示す環境情報として、ロケータECU40によって提供されるロケータ情報と、ADAS-ECU50によって提供される検出情報又は物標情報とを取得する。認識情報取得部73は、環境情報に基づき、重畳コンテンツの重畳対象となる前方車両及び区画線等の相対位置を把握する。加えて認識情報取得部73は、環境情報に基づき、車両Amが走行する道路の勾配に関連する勾配情報を取得する。
The recognition
認識情報取得部73は、走行中の道路にHDマップが整備されている場合、HDマップに基づく勾配情報を取得する(図3参照)。認識情報取得部73は、HDマップに含まれる座標点(z座標)から、車両Amが走行している道路について、実質水平な通常区間HSであるか、縦断勾配のある勾配区間GSであるのかを認識する。勾配区間GSは、登り勾配の区間であってもよく、下り勾配の区間であってもよい。さらに、勾配区間GSにおいて、縦断勾配が変化していてもよい。認識情報取得部73は、例えば±0.5%程度の縦断勾配がある場合、勾配区間GSとして認識する。
If an HD map is prepared for the road on which the vehicle is traveling, the recognition
認識情報取得部73は、自車前方の道路に縦断勾配があると認識した場合、縦断勾配の値が変化する勾配変化点GCPを特定する。認識情報取得部73は、通常区間HSから勾配区間GSに遷移する勾配変化点GCPに加えて、縦断勾配が互いに異なる勾配区間GS同士の遷移点も勾配変化点GCPとして特定する。即ち、登り区間から次の登り区間へと遷移する勾配変化点GCP、登り区間から下り区間へと遷移する勾配変化点GCP、下り区間から次の下り区間へと遷移する勾配変化点GCP、及び下り区間から登り区間へと遷移する勾配変化点GCPが特定される。
When the recognition
認識情報取得部73は、走行中の道路にHDマップが整備されていない場合、検出情報又は物標情報に基づく勾配情報を取得する(図4参照)。認識情報取得部73は、フロントカメラ51の撮像画像FPに写る区画線の形状の変化に基づき、区画線の傾き(延伸方向)が変化する点、言い替えれば、区画線間の幅の変化率が変化する点を、勾配変化点GCPとして特定する。また認識情報取得部73は、前方に存在する物標の位置の変化に基づき、勾配変化点GCPを特定してもよい。
The recognition
表示補正部74は、車両Amの姿勢変化によって生じる虚像Viの前景に対する表示位置のずれを、センサ情報取得部71にて取得される姿勢情報に基づき補正する補正処理を行う。こうした補正処理では、描画部75にて生成される映像データの各フレーム画像において、虚像Viの元画像の描画位置が姿勢情報に基づき調整される。表示補正部74は、虚像Viとして表示可能な重畳コンテンツ及び非重畳コンテンツのうちで、重畳コンテンツのみに補正処理を適用する。
The
描画部75は、HUD20に提供する映像データを描画する。描画部75は、ドライバステータス情報、車両挙動情報及びADASステータ情報等、通信バス99から取得する種々の情報に基づき、虚像Viを用いてドライバに提示する情報(コンテンツ)を選択する。描画部75は、重畳コンテンツを表示させる場合、表示補正部74によって決定された描画位置に元画像を描画する。
The
ここまで説明したHMI-ECU100は、各機能部の連携により、HUD20に映像データを提供するデータ生成処理(図5参照)を実施する。データ生成処理は、表示システムの起動によって開始され、表示システムの電源がオフ状態となるまで継続される。
The HMI-
データ生成処理のS11では、認識情報取得部73が、検出情報又は物標情報等に基づき、重畳対象となる物標の相対位置を把握する。S12では、ドライバ情報取得部72が、ドライバのアイポイントEPの現在位置を把握する。S13では、センサ情報取得部71が、ジャイロセンサ63の検出値を取得し、車両姿勢を示す姿勢情報(ピッチ角等)を把握する。尚、表示対象となるコンテンツに重畳コンテンツが含まれない場合、S11~S13のステップは、省略されてよい。
In S11 of the data generation process, the recognition
S14では、表示補正部74が、表示対象となる各コンテンツの元画像の描画位置を決定する。重畳コンテンツを表示させる場合、表示補正部74は、S11~S13にて取得された情報に基づき、重畳対象、アイポイントEP及び結像面ISの位置関係を特定する。表示補正部74は、重畳対象及びアイポイントEPを結ぶ仮想線と結像面ISとの交差位置を基準として、各ブレーム画像における元画像の描画位置及び描画形状等を決定する。S15では、描画部75が、S14にて決定された描画位置及び描画形状を反映し、映像データの個々のフレーム画像に、各コンテンツの元画像を描画する。描画部75は、一連のフレーム画像からなる映像データをHUD20へ向けて逐次出力する。
In S14, the
以上のS14及びS15によれば、元画像の描画位置がジャイロセンサ63の検出値に基づき調整されるため、加減速に伴う車両Amの姿勢変化によって生じる虚像Viの表示位置のずれが補正可能となる。詳記すると、加速状態にある車両Amは、定常状態にある車両Amよりも、前側が上がった車両姿勢となる。この場合、重畳コンテンツを重畳対象に正しく重畳させるため、描画位置の調整により、重畳コンテンツの表示位置は、通常よりも低い位置に補正される。同様に、減速状態にある車両Amは、定常状態にある車両Amよりも前側が下がった車両姿勢となる。この場合、重畳コンテンツを重畳対象に正しく重畳させるため、描画位置の調整により、重畳コンテンツの表示位置は、通常よりも高い位置に設定される。以上のように、車両Amのピッチ方向の姿勢変化が相殺されるように重畳コンテンツの表示位置を移動させることで、重畳対象に重畳コンテンツが正しく重畳された状態が維持される。
According to S14 and S15 above, since the drawing position of the original image is adjusted based on the detected value of the
ここで、上述のハイパスフィルタ71aのカットオフ周波数は、加減速に伴う車両Amのピッチ方向の姿勢変化を正しく検出できるように設定されている。詳記すると、カットオフ周波数が適切であれば、ハイパスフィルタ71aから検出値として出力される車両Amのピッチ角(図6 カットオフ周波数:低 参照)は、加速状態にある車両Amにおいて、実際のピッチ角(図6 ピッチ角真値 参照)に追従する。一方、カットオフ周波数が適切な値よりも高い場合、ハイパスフィルタ71aから出力される車両Amのピッチ角(図6 カットオフ周波数:中又は高 参照)は、実際のピッチ角から乖離する。
Here, the cutoff frequency of the above-mentioned high-
しかし、加減速によって生じるピッチ方向の姿勢変化の周波数帯域は、道路勾配の変化によって生じるピッチ方向の姿勢変化の周波数帯域と概ね重なり得る。そのため、加減速によって生じるピッチ角の変化に追従するようカットオフ周波数を設定した場合(図7 カットオフ周波数:低 参照)、定常状態にある車両Amが勾配区間GSに進入した場合でも、ピッチ方向の姿勢変化が検出される。このように、ジャイロセンサ63の検出値は、加減速による姿勢変化を検出した情報だけでなく、道路勾配による姿勢変化を検出した情報も含んだ値となり得る。
However, the frequency band of the attitude change in the pitch direction caused by acceleration/deceleration can generally overlap with the frequency band of the attitude change in the pitch direction caused by the change in road slope. Therefore, if the cutoff frequency is set to follow the change in pitch angle caused by acceleration/deceleration (see Figure 7 Cutoff frequency: low), even if the vehicle Am in a steady state enters the slope section GS, the pitch direction A change in posture is detected. In this way, the detection value of the
道路勾配による姿勢変化を検出しないように、カットオフ周波数を適切な値よりも高く設定した場合、加減速に伴う姿勢変化が検出されなくなる(図6及び図7 カットオフ周波数:中又は高 参照)。以上のように、カットオフ周波数の適正化だけでは、加減速による姿勢変化と、道路勾配の変化による姿勢変化との切り分けが困難となる。 If the cutoff frequency is set higher than an appropriate value so as not to detect posture changes due to road slope, posture changes due to acceleration/deceleration will not be detected (see Figures 6 and 7 Cutoff frequency: medium or high). . As described above, just by optimizing the cutoff frequency, it becomes difficult to distinguish between attitude changes due to acceleration/deceleration and attitude changes due to changes in road slope.
ここまで説明したように、ジャイロセンサ63による姿勢変化の推定では、加減速による姿勢変化を検出可能なカットオフ周波数を設定すると、道路勾配の変化による姿勢変化も検出されてしまう。故に、HMI-ECU100は、加減速による姿勢変化と、道路勾配の変化による姿勢変化とを切り分けるための処理として、補正処理(図5 S14参照)の内容を変更する勾配対応処理(図8参照)を実施する。勾配対応処理は、データ生成処理(図5参照)と同様に、表示システムの起動によって開始され、表示システムの電源がオフ状態となるまで継続される。
As described above, when estimating posture changes using the
勾配対応処理のS31では、認識情報取得部73が、ロケータ情報、検出情報及び物標情報の少なくとも一つに基づき、自車前方に勾配区間GSがあるか否かを判定する。自車前方に勾配区間GSがある場合、認識情報取得部73は、勾配区間GSの勾配に関連する勾配情報を取得する。具体的に、認識情報取得部73は、勾配区間GSの縦断勾配の大きさ、及び勾配区間GSが開始される勾配変化点GCPの位置等を、勾配情報として把握する。
In S31 of the gradient handling process, the recognition
S32にて、認識情報取得部73は、車両Amが勾配変化点GCPを通過したか否か、言い替えれば、車両Amが勾配区間GSへ進入したか否かを判定する。S32にて、車両Amが勾配変化点GCPを通過したと判定した場合、表示補正部74が、S33にて、補正処理の内容を勾配情報に応じて変更する。具体的に、表示補正部74は、車両Amが勾配区間GSへ進入したとの判定に基づき、補正処理による表示位置の補正を中断する。具体的に、勾配中の補正処理では、例えば重畳コンテンツの元画像の描画位置が固定される。このとき、最新の取得情報に合わせて元画像の最適な描画位置を演算する表示補正部74の処理が中断されてもよく、又はフレーム画像の描画段階にて最新の描画位置を反映する描画部75の処理が中断されてもよい。以上により、虚像Vi(重畳コンテンツ)は、画角内の特定位置に固定された状態となる。
In S32, the recognition
S34にて、認識情報取得部73は、勾配区間GS内における勾配変化があるか否かを判定する。勾配区間GSにおいて勾配の態様が変化している場合、センサ情報取得部71は、S35にて、ハイパスフィルタ71aをリセットする。センサ情報取得部71は、勾配区間GS内に特定された勾配変化点GCPを通過するタイミングでハイパスフィルタ71aのリセット処理を実施する。このリセット処理では、ハイパスフィルタ71aに蓄積されていた過去の情報が削除され、ジャイロセンサ63の出力信号の積分値がゼロに戻される。その結果、リセット時の車両姿勢がピッチ角の基準値(ゼロ)となる。リセット処理が実施される場合も、勾配中の補正処理は、現状のまま維持される。一方、勾配変化がないと判定した場合、認識情報取得部73は、S35をスキップする。
In S34, the recognition
S36にて、認識情報取得部73は、ジャイロセンサ63の検出値に対する勾配変化の影響が終了したか否かを判定する。具体的に、認識情報取得部73は、ジャイロセンサ63の検出値が所定値に復帰したか否かを判定する。連続的な勾配変化によって検出値がリセットされていた場合、認識情報取得部73は、リセット後の検出値が所定値に復帰したか否かを判定する。所定値は、例えばゼロ点に設定される。ゼロ点からプラス側又はマイナス側に僅かにずれた位置が所定値とされてもよい。認識情報取得部73は、道路勾配によって特定側(図7ではプラス側)に上昇した検出値がゼロ点を通過して逆側(図7ではマイナス側)に降下した後、再びゼロ点に収束したタイミングで、検出値が所定値に復帰したと判定する。
In S36, the recognition
S36にて、ジャイロセンサ63の検出値の所定値への復帰により、勾配変化の影響が終了したと判定された場合、表示補正部74は、S39にて、勾配中の補正処理を終了し、通常の補正処理に切り替える。これにより、表示位置の補正が再開され、虚像Vi(重畳コンテンツ)は、重畳対象への追従を再開する。このとき、表示補正部74は、表示位置を移動させる移動速度に上限(例えば、毎秒nピクセル)を設定する。一例として、移動速度の上限は、毎秒nピクセル等の形式で設定される。これにより、重畳対象へ向けてジャンプするような虚像Viの唐突な移動が抑制される。
If it is determined in S36 that the influence of the slope change has ended due to the return of the detected value of the
一方、S36にて、検出値への勾配変化の影響が継続していると判定された場合、認識情報取得部73は、S37にて、勾配区間GSが終了し、平坦路(通常区間HS)へ戻ったか否かを判定する。勾配区間GSが継続している場合、S33~S36の処理が再び実施される。一方、S37にて、勾配区間GSが終了したと判定した場合、認識情報取得部73は、S38にて、通常制御への移行準備を実施する。通常制御への移行準備では、ジャイロセンサ63の検出値から勾配変化の影響を取り除く処理として、上述のハイパスフィルタ71aのリセットが実施される。そして、表示補正部74は、S39にて、勾配中の補正処理を終了し、通常の補正処理を開始する。
On the other hand, if it is determined in S36 that the influence of the slope change on the detected value continues, the recognition
ここまで説明した第一実施形態では、ジャイロセンサ63の検出値によって虚像Viの表示位置を補正する補正処理の内容が、車両Amの走行する道路の勾配に関連する勾配情報に応じて変更される。故に、ジャイロセンサ63の検出値から、道路勾配による姿勢変化を検出した情報を切り分けることが可能になる。その結果、ジャイロセンサ63の検出値を虚像Viの表示位置の補正に用いる形態であっても、道路勾配に起因する誤補正が抑制され得る。
In the first embodiment described so far, the content of the correction process for correcting the display position of the virtual image Vi based on the detected value of the
加えて第一実施形態では、勾配情報に基づき、車両Amが勾配区間GSへ進入したと判定された場合に、補正処理による表示位置の補正が中断される。即ち、第一実施形態では、道路勾配による姿勢変化の検出情報を多く含む検出値は、補正処理に用いる対象から一時的に除外される。こうした補正処理の内容変更によれば、道路勾配による姿勢変化の検出情報を確実に切り分けることが可能になるため、道路勾配に起因する誤補正は、いっそう抑制され得る。その結果、勾配変化点GCPの通過後において、重畳対象を正しく追従できない虚像Viの動きがドライバに違和感を覚えさせる事態は、発生し難くなる。 Additionally, in the first embodiment, when it is determined based on the slope information that the vehicle Am has entered the slope section GS, the correction of the display position by the correction process is interrupted. That is, in the first embodiment, detection values that include a large amount of detection information of posture changes due to road gradients are temporarily excluded from targets used in the correction process. By changing the content of the correction process in this way, it becomes possible to reliably separate the detection information of posture changes due to road gradients, so that erroneous corrections caused by road gradients can be further suppressed. As a result, after passing the gradient change point GCP, a situation in which the movement of the virtual image Vi that cannot correctly follow the superimposed object makes the driver feel uncomfortable is less likely to occur.
また第一実施形態では、ジャイロセンサ63に適用されるハイパスフィルタ71aを通過した出力信号の積分値が、検出値としてセンサ情報取得部71に取得される。そして、表示補正部74は、検出値の所定値(ゼロ点)への復帰に基づき、表示位置の補正を再開する。以上によれば、勾配区間GSへの進入直後においては、道路勾配に起因する誤補正を抑制しつつ、勾配区間GSにて車両姿勢が安定した後においては、虚像Viの表示位置が適正な位置に補正され得る。
Further, in the first embodiment, the integral value of the output signal that has passed through the high-
さらに第一実施形態では、勾配区間GSにおいて勾配の態様が変化する場合、センサ情報取得部71は、ジャイロセンサ63の検出値をリセットする。そして、表示補正部74は、リセット後の検出値が所定値(ゼロ点)に復帰したことに基づき、表示位置の補正を再開する。故に、勾配が連続的に変化する勾配区間GSを走行するシーンにおいても、表示補正部74は、道路勾配による姿勢変化の検出情報を多く含む検出値を、補正処理に用いる対象から除外できる。さらに、車両姿勢が安定したタイミングで、表示補正部74は、虚像Viの表示位置の補正を再開できる。
Furthermore, in the first embodiment, when the aspect of the slope changes in the slope section GS, the sensor
加えて第一実施形態では、勾配区間GSでの補正処理において、表示位置を移動させる移動速度に上限が設定される。故に、表示位置の補正の再開後において、虚像Viは、重畳対象に対して適切な位置へ向けて滑らかに移動し得る。その結果、虚像Viの急な移動がドライバに違和感を覚えさせる事態は、発生し難くなる。 In addition, in the first embodiment, an upper limit is set for the moving speed at which the display position is moved in the correction process in the gradient section GS. Therefore, after the correction of the display position is resumed, the virtual image Vi can smoothly move toward an appropriate position with respect to the superimposition target. As a result, a situation in which the sudden movement of the virtual image Vi makes the driver feel uncomfortable is less likely to occur.
また第一実施形態では、前景に存在する重畳対象に表示位置が関連付けられる重畳コンテンツと、重畳対象が設定されない非重畳コンテンツとが、虚像Viとして表示される。そして、表示補正部74は、重畳コンテンツ及び非重畳コンテンツのうち、重畳コンテンツのみに補正処理を適用する。故に、非重畳コンテンツの不必要な移動がドライバの違和感を惹起する事態は、発生し難くなる。
Furthermore, in the first embodiment, superimposed content whose display position is associated with a superimposition target existing in the foreground and non-superimposed content for which no superimposition target is set are displayed as virtual images Vi. Then, the
尚、上記第一実施形態において、認識情報取得部73が「勾配情報取得部」に相当し、描画部75が「コンテンツ生成部」に相当し、HMI-ECU100が「表示制御装置」に相当する。
In the first embodiment, the recognition
(第二実施形態)
本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態では、勾配区間GSへの進入後に開始される勾配中の補正処理の内容が第一実施形態とは異なっており、勾配中の補正処理でも虚像Viの表示位置の補正が継続される。以下、第二実施形態による勾配中の補正処理の詳細を、図8に基づき、図1~図7を参照しつつ説明する。
(Second embodiment)
The second embodiment of the present disclosure is a modification of the first embodiment. In the second embodiment, the content of the correction process during the slope that is started after entering the slope section GS is different from the first embodiment, and the correction of the display position of the virtual image Vi is continued even during the correction process during the slope. Ru. Details of the correction process during the gradient according to the second embodiment will be described below based on FIG. 8 and with reference to FIGS. 1 to 7.
表示補正部74は、勾配中の補正処理(S33)において、勾配に起因するピッチ方向の姿勢変化量を、勾配影響分として推定する。勾配影響分となる姿勢変化量は、勾配区間GSにおける勾配の大きさ(傾斜角度)と実質的に一致する。故に、認識情報取得部73は、HDマップ(3次元地図データ)に基づく勾配情報として、勾配区間GSの傾斜角度を示す値を取得し、取得した傾斜角度の値を表示補正部74に提供する。表示補正部74は、HDマップに基づく傾斜角度を用いて勾配影響分を推定する。
In the gradient correction process (S33), the
認識情報取得部73は、HDマップが整備されてない道路では、検出情報又は物標情報に基づく勾配情報として、勾配区間GSの傾斜角度を示す値を取得可能である。一例として、認識情報取得部73は、勾配変化点GCPへの到達前に撮影された撮像画像FP(図4参照)に写る区画線形状に基づき、自車前方の勾配区間GSの傾斜角度を幾何学的に算出する。傾斜角度の算出には、ピッチ角が実質ゼロとなる定常状態で撮影された撮像画像FPが優先的に用いられる。非定常状態で撮影された撮像画像FPを用いて傾斜角度を算出する場合、認識情報取得部73は、撮影時の車両Amのピッチ角を用いて、前方勾配の傾斜角度を補正する。こうして取得される傾斜角度を用いて、表示補正部74は、勾配影響分を推定する。
The recognition
表示補正部74は、ジャイロセンサ63の検出値に基づくピッチ方向の姿勢変化量から勾配影響分を除いた値を補正変化量として取得する。補正変化量は、主に車両Amに生じた加減速に起因するピッチ方向の姿勢変化量であり、走行中の路面に対する相対的なピッチ角となる。表示補正部74は、補正変化量を用いて、虚像Viの表示位置を補正する。勾配区間GSの走行中に重畳コンテンツ及び非重畳コンテンツが共に表示される場合、表示補正部74は、勾配区間GSでの補正処理において、非重畳コンテンツを重畳コンテンツと共に移動させる。尚、通常区間HSを走行する場合、重畳コンテンツと一体的な非重畳コンテンツの移動は、実施されてもよく又は実施されなくてもよい。
The
表示補正部74は、ジャイロセンサ63の検出値に対する勾配変化の影響が終了したか否かの判定(S36)に、勾配変化点GCPを通過した後の経過時間を用いる。詳記すると、ハイパスフィルタ71aの特性により、勾配変化点GCPの通過後、所定時間が経過すれば、検出値はセロ点に復帰する(図7 右端参照)。ゼロ点への復帰に要する時間は、勾配の大きさに関わらず概ね一定となる。故に、表示補正部74には、ハイパスフィルタ71aの特性に応じて、ゼロ点への復帰に要する時間よりも僅かに長い所定時間(以下、再開時間)が、閾値として予め設定されている。表示補正部74は、勾配変化点GCPを通過後、再開時間が経過したタイミングで、検出値がゼロ点に復帰したと推定し、勾配変化の影響が終了したと判定する(S36:YES)。
The
ここで、第二実施形態でも、勾配区間GSにおいて勾配の態様が変化する場合(S34:YES)、センサ情報取得部71は、ジャイロセンサ63の検出値をリセットする。表示補正部74は、リセット処理による検出値の不連続変化に引きずられて、元画像の描画位置が不連続に変化しないように、描画位置の移動速度、即ち、表示位置の移動速度に上限を設定する。これにより、勾配区間GSにおいて表示位置の補正が継続された状態で、勾配の態様が変化した場合でも、虚像Viの滑らかな移動が継続される。
Here, also in the second embodiment, when the aspect of the slope changes in the slope section GS (S34: YES), the sensor
加えて表示補正部74は、勾配区間GSにおいて勾配の態様が変化する場合、勾配変化の影響が終了したと判定するための再開時間を、更新によって延長する。さらに、認識情報取得部73は、勾配区間GSの終了を判定する地点を更新する。以上により、フィルタリセット後に再開時間が経過したタイミング、又は、態様変化誤の勾配が終了するタイミングで、勾配中の補正処理を終了して通常の補正処理に切り替える(S39)。その結果、補正変化量を用いた表示位置の補正が終了され、ジャイロセンサ63の検出値に基づく通常の補正が再開される。
In addition, when the aspect of the slope changes in the slope section GS, the
ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、ジャイロセンサ63の検出値から、道路勾配に起因する姿勢変化を検出した情報を切り分けることができる。したがって、ジャイロセンサ63の検出値を虚像Viの表示位置の補正に用いる形態であっても、道路勾配に起因する誤補正が抑制され得る。
The second embodiment described up to this point also has the same effect as the first embodiment, and it is possible to separate information on detection of posture change due to road slope from the detection value of the
加えて第二実施形態では、車両Amの勾配区間GSへの進入後、表示補正部74は、勾配に起因するピッチ方向の姿勢変化量を勾配影響分として推定する。そして、表示補正部74は、検出値に基づくピッチ方向の姿勢変化量から勾配影響分を除いた補正変化量を用いて、虚像Viの表示位置を補正する。こうした勾配中の補正処理であれば、道路勾配による姿勢変化を検出した情報を、ジャイロセンサ63の検出値から確実に切り分けることが可能になる。その結果、勾配区間GSへの進入後に表示位置の補正を継続しても、道路勾配に起因する誤補正は、いっそう抑制され得る。
In addition, in the second embodiment, after the vehicle Am enters the slope section GS, the
また第二実施形態では、3次元地図データに基づく勾配情報として、勾配区間GSの勾配の大きさを示す値が取得される。そして、表示補正部74は、3次元地図データに基づく勾配情報を用いて、勾配影響分を推定する。こうした処理によれば、表示補正部74は、勾配影響分を精度良く推定し得る。故に、勾配区間GSへの進入後も、正確な表示位置の補正が実施可能になる。
Further, in the second embodiment, a value indicating the magnitude of the slope of the slope section GS is acquired as the slope information based on the three-dimensional map data. Then, the
さらに第二実施形態では、車両Amに搭載されたフロントカメラ51の認識結果に基づく勾配情報として、勾配区間GSの勾配の大きさを示す値が取得される。そして、表示補正部74は、認識結果に基づく勾配情報を用いて勾配影響分を推定する。こうした処理によれば、HDマップが整備されていない道路においても、表示補正部74は、補正変化量を取得し、取得した補正変化量に基づく表示位置の補正を継続し得る。
Furthermore, in the second embodiment, a value indicating the magnitude of the gradient of the gradient section GS is acquired as gradient information based on the recognition result of the
尚、認識情報取得部73は、フロントカメラ51等の認識結果に替えて、ミリ波レーダ52による認識結果を用いて、勾配区間GSの大きさを推定してもよい。一例として、認識情報取得部73は、前方車両等の上下方向JGの相対位置に基づき、前方勾配の傾斜角度を取得できる。
Note that the recognition
加えて第二実施形態の表示補正部74は、検出値のゼロ点への復帰に基づき、補正変化量を用いた表示位置の補正を終了する。故に、勾配区間GSへの進入直後の勾配影響分が増大する期間においては、道路勾配に起因する誤補正が効果的に抑制される。さらに、検出値がゼロ点に復帰するタイミングで通常の補正処理に切り替わるため、制御移行に起因する虚像Viの顕著な移動が発生し難くなる。
In addition, the
また第二実施形態でも、勾配区間GSにおいて勾配の態様が変化する場合、センサ情報取得部71は、ジャイロセンサ63の検出値をリセットする。そして、表示補正部74は、リセット後の検出値がゼロ点に復帰したことに基づき、補正変化量を用いた表示位置の補正を終了する。以上によれば、勾配の態様が連続的に変化する勾配区間GSにおいても、表示補正部74は、勾配影響分を除外した表示位置の補正を継続できる。そして、車両姿勢が安定したタイミングで、表示補正部74は、通常の補正処理を再開できる。
Also in the second embodiment, when the aspect of the slope changes in the slope section GS, the sensor
さらに第二実施形態では、勾配区間GSでの補正処理において、表示補正部74は、表示位置を移動させる移動速度に上限を設定している。故に、勾配区間GS内の勾配変化点GCPの通過によって検出値がリセットされた場合でも、表示補正部74は、虚像Viの滑らかな移動を継続し得る。したがって、虚像Viの不連続な動きがドライバに違和感を覚えさせる事態は、発生し難くなる。
Furthermore, in the second embodiment, in the correction process in the gradient section GS, the
加えて第二実施形態では、重畳コンテンツ及び非重畳コンテンツが共に表示される場合、表示補正部74は、勾配区間GSでの補正処理において、非重畳コンテンツを重畳コンテンツと共に移動させる。以上によれば、非重畳コンテンツは、重畳コンテンツの移動を妨げない位置に移動し得る。その結果、大きく移動した重畳コンテンツが非重畳コンテンツと重なってしまい、違和感のある虚像表示となる事態は、回避され得る。
In addition, in the second embodiment, when the superimposed content and the non-superimposed content are displayed together, the
尚、上記第二実施形態において、フロントカメラ51及びミリ波レーダ52が「自律センサ」に相当する。
In addition, in the said second embodiment, the
(第三実施形態)
本開示の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態では、勾配区間GSへの進入を判定する判定方法と、勾配区間GSへの進入後に実施される勾配中の補正処理の内容とが、第一,第二実施形態とは異なっている。以下、第三実施形態による勾配対応処理の第一実施形態からの変更点を、図8に基づき、図1~図7を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present disclosure is another modification of the first embodiment. The third embodiment is different from the first and second embodiments in the determination method for determining whether to enter the slope section GS and the content of the correction process during the slope that is performed after entering the slope section GS. There is. Hereinafter, changes in the gradient handling process according to the third embodiment from the first embodiment will be explained based on FIG. 8 and with reference to FIGS. 1 to 7.
認識情報取得部73は、勾配区間GSの有無の判定(S31)と、勾配変化点GCPの通過判定(S32)とを一体的に実施する。詳記すると、認識情報取得部73は、車速情報とピッチ方向の角速度情報とを把握する。認識情報取得部73は、車両Amの走行速度が変化していない状態で、ピッチ方向の角速度が変化した場合、勾配区間GSがあり、かつ、勾配変化点GCPを通過したと判定する。
The recognition
センサ情報取得部71は、勾配中の補正処理(S33)において、ハイパスフィルタ71aのリセット処理と、カットオフ周波数の変更処理とを実施する。リセット処理によれば、ハイパスフィルタ71aに蓄積されていた過去情報が削除され、ジャイロセンサ63の出力信号の積分値が一旦ゼロに戻される。その後、センサ情報取得部71は、ハイパスフィルタ71aのカットオフ周波数を引き上げる変更処理を実施する。ドライバ情報取得部72は、道路勾配に起因する姿勢変化が検出値に反映されなくなる値(図7 カットオフ周波数:高 参照)まで、カットオフ周波数を引き上げる。以上により、加減速に伴う姿勢変化もジャイロセンサ63の検出値に反映され難くなる(図6 カットオフ周波数:高 参照)。故に、勾配区間GSにおける補正処理では、表示位置の補正が実質的に中断される。
In the gradient correction process (S33), the sensor
認識情報取得部73は、勾配区間GSへの進入時とは逆方向に角速度が変化した場合、勾配区間GSが終了したと判定する(S37:YES)。この場合でも、センサ情報取得部71は、通常制御への移行準備として、ハイパスフィルタ71aのリセット処理を実施する(S38)。さらに、センサ情報取得部71は、ハイパスフィルタ71aのカットオフ周波数を引き下げて、通常値に戻す処理を実施する。以上により、勾配中の補正処理から通常の補正処理への切り替えが完了し(S39)、加減速に伴う姿勢変化を反映した虚像Viの表示位置の補正が開始される。尚、第三実施形態では、S34~S36のステップは、省略される。
The recognition
ここまで説明した第三実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、ジャイロセンサ63の検出値から、道路勾配に起因する姿勢変化を検出した情報を切り分けることができる。具体的には、道路勾配に起因する姿勢変化が支配的となる期間において、ジャイロセンサ63の検出値に姿勢変化が反映され難くされる。以上により、ジャイロセンサ63の検出値を虚像Viの表示位置の補正に用いる形態であっても、道路勾配に起因する誤補正が抑制され得る。
The third embodiment described up to this point also has the same effect as the first embodiment, and it is possible to separate information on detection of posture change due to road gradient from the detection value of the
(他の実施形態)
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although multiple embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not to be construed as being limited to the above embodiments, and may be applied to various embodiments and combinations within the scope of the gist of the present disclosure. can do.
上記実施形態の変形例1では、HMI-ECU100の機能が、HUD20の制御部に組み込まれている。こうした変形例1では、HUD20の制御部が「表示制御装置」に相当する。
In the first modification of the above embodiment, the functions of the HMI-
上記実施形態のHUD20では、フレーム画像に描画される元画像の描画位置をシフトさせる処理により、虚像Viの表示位置が補正されていた。対して、上記実施形態の変形例2では、拡大光学系22に含まれる光学素子を平行移動又は回転移動させる制御により、虚像Viの表示位置が補正される。
In the
上記実施形態の変形例3による車両Amには、車載センサとして、ハイトセンサが設けられている。こうした変形例3のように、ハイトセンサを備える構成であっても、ジャイロセンサ63の検出値を主体として虚像Viの表示位置を補正する形態であれば、本開示の内容は適用可能である。
The vehicle Am according to the third modification of the above embodiment is provided with a height sensor as an on-vehicle sensor. Even in a configuration including a height sensor like Modification 3, the content of the present disclosure is applicable as long as the display position of the virtual image Vi is corrected based on the detected value of the
上記実施形態の変形例4では、加速度センサ62及びジャイロセンサ63を含むIMUは、ロケータECU40に接続されている。こうした変形例4では、ハイパスフィルタ71aを含む信号処理回路も、IMU又はロケータECU40に設けられている。センサ情報取得部71は、ジャイロセンサ63の検出値を、ロケータ情報としてロケータECU40から取得する。また上記実施形態の変形例5では、虚像Viの表示位置を補正するための専用のジャイロセンサ63がHMI-ECU100又はHUD20に設けられている。
In modification 4 of the above embodiment, the IMU including the
上記実施形態の変形例6では、ドライバモニタ30によるアイポイントEPのリアルタイムでの検出が省略されている。変形例6によるHMI-ECUは、予め設定されたアイポイントEPの位置情報に基づき、虚像Viの表示位置の補正が実施される。
In the sixth modification of the embodiment described above, real-time detection of the eye point EP by the
上記実施形態にて、表示制御プログラムを記憶する記憶媒体(持続的有形コンピュータ読み取り媒体,non-transitory tangible storage medium)の形態は、適宜変更されてよい。こうした記憶媒体は、回路基板上に設けられた構成に限定されず、メモリカード等の形態で提供され、スロット部に挿入されて、HMI-ECU100の制御回路に電気的に接続される構成であってよい。さらに、記憶媒体は、HMI-ECU100へのプログラムのコピー基となる光学ディスク及びのハードディスクドライブ等であってもよい。
In the above embodiments, the form of the storage medium (non-transitory tangible storage medium) that stores the display control program may be changed as appropriate. Such a storage medium is not limited to a configuration provided on a circuit board, but may be provided in the form of a memory card or the like, inserted into a slot portion, and electrically connected to the control circuit of the HMI-
上記の表示システムを搭載する車両は、一般的な自家用の乗用車に限定されず、レンタカー用の車両、有人タクシー用の車両、ライドシェア用の車両、貨物車両及びバス等であってもよい。また、表示システムを搭載する車両は、右ハンドル車両であってもよく、又は左ハンドル車両であってもよい。さらに、車両が走行する交通環境は、左側通行を前提とした交通環境であってもよく、右側通行を前提とした交通環境であってもよい。本開示による表示制御は、それぞれの国及び地域の道路交通法、さらに車両のハンドル位置等に応じて適宜最適化されてよい。 The vehicle equipped with the above display system is not limited to a general private passenger car, but may also be a rental car, a manned taxi vehicle, a ride-sharing vehicle, a freight vehicle, a bus, etc. Furthermore, the vehicle equipped with the display system may be a right-hand drive vehicle or a left-hand drive vehicle. Furthermore, the traffic environment in which the vehicle travels may be a traffic environment that assumes left-hand traffic or may be a traffic environment that assumes right-hand traffic. The display control according to the present disclosure may be appropriately optimized according to the road traffic laws of each country and region, the position of the steering wheel of the vehicle, and the like.
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control unit and techniques described in this disclosure may be implemented by a special purpose computer comprising a processor programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. Alternatively, the apparatus and techniques described in this disclosure may be implemented with dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the apparatus and techniques described in this disclosure may be implemented by one or more special purpose computers configured by a combination of a processor executing a computer program and one or more hardware logic circuits. The computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
Am 車両、GS 勾配区間、Vi 虚像、11 処理部、51 フロントカメラ(自律センサ)、52 ミリ波レーダ(自律センサ)、63 ジャイロセンサ、71 センサ情報取得部、71a ハイパスフィルタ、73 認識情報取得部(勾配情報取得部)、74 表示補正部、75 描画部(コンテンツ生成部)、100 HMI-ECU(表示制御装置) Am vehicle, GS gradient section, Vi virtual image, 11 processing unit, 51 front camera (autonomous sensor), 52 millimeter wave radar (autonomous sensor), 63 gyro sensor, 71 sensor information acquisition unit, 71a high-pass filter, 73 recognition information acquisition unit (gradient information acquisition unit), 74 display correction unit, 75 drawing unit (content generation unit), 100 HMI-ECU (display control device)
Claims (13)
前記車両に生じるピッチ方向の姿勢変化を検出するジャイロセンサ(63)の検出値を取得するセンサ情報取得部(71)と、
前記検出値に基づき、前記姿勢変化によって生じる前記虚像の前記前景に対する表示位置のずれを補正する補正処理を行う表示補正部(74)と、
前記車両が走行する道路の勾配に関連する勾配情報を取得する勾配情報取得部(73)と、を備え、
前記表示補正部は、前記勾配情報に応じて前記補正処理の内容を変更する表示制御装置。 A display control device that is used in a vehicle (Am) and controls the display of a virtual image (Vi) superimposed on the foreground seen by a passenger,
a sensor information acquisition unit (71) that acquires a detection value of a gyro sensor (63) that detects a posture change in the pitch direction that occurs in the vehicle;
a display correction unit (74) that performs a correction process based on the detected value to correct a shift in the display position of the virtual image with respect to the foreground caused by the attitude change;
comprising a slope information acquisition unit (73) that acquires slope information related to the slope of the road on which the vehicle travels;
The display correction unit is a display control device that changes the content of the correction process according to the gradient information.
前記表示補正部は、前記車両の前記勾配区間への進入後、前記補正処理による前記表示位置の補正を中断する請求項1に記載の表示制御装置。 The gradient information acquisition unit determines whether the vehicle has entered a gradient section (GS),
The display control device according to claim 1, wherein the display correction unit suspends correction of the display position by the correction process after the vehicle enters the slope section.
前記表示補正部は、前記検出値の所定値への復帰に基づき、前記表示位置の補正を再開する請求項2に記載の表示制御装置。 The sensor information acquisition unit acquires, as the detection value, an integral value of an output signal that has passed through a high-pass filter (71a) applied to the gyro sensor,
The display control device according to claim 2, wherein the display correction unit restarts correction of the display position based on the detection value returning to a predetermined value.
前記表示補正部は、リセット後の前記検出値が前記所定値に復帰したことに基づき、前記表示位置の補正を再開する請求項3に記載の表示制御装置。 The sensor information acquisition unit resets the detected value when the aspect of the slope changes in the slope section,
The display control device according to claim 3, wherein the display correction unit restarts correction of the display position based on the detected value after reset returning to the predetermined value.
前記表示補正部は、
前記車両の前記勾配区間への進入後、前記勾配に起因する前記ピッチ方向の姿勢変化量を、勾配影響分として推定し、
前記検出値に基づく前記ピッチ方向の姿勢変化量から前記勾配影響分を除いた補正変化量を用いて前記表示位置を補正する請求項1に記載の表示制御装置。 The gradient information acquisition unit determines whether the vehicle has entered a gradient section (GS),
The display correction section includes:
After the vehicle enters the slope section, estimating the amount of attitude change in the pitch direction due to the slope as a slope influence component,
2. The display control device according to claim 1, wherein the display position is corrected using a corrected change amount obtained by removing the gradient influence from the attitude change amount in the pitch direction based on the detected value.
前記表示補正部は、前記3次元地図データに基づく前記勾配情報を用いて前記勾配影響分を推定する請求項5に記載の表示制御装置。 The slope information acquisition unit acquires a value indicating the magnitude of the slope of the slope section as the slope information based on three-dimensional map data,
The display control device according to claim 5, wherein the display correction unit estimates the slope influence amount using the slope information based on the three-dimensional map data.
前記表示補正部は、前記認識結果に基づく前記勾配情報を用いて前記勾配影響分を推定する請求項5に記載の表示制御装置。 The slope information acquisition unit acquires a value indicating the magnitude of the slope of the slope section as the slope information based on the recognition result of an autonomous sensor (51, 52) mounted on the vehicle;
The display control device according to claim 5, wherein the display correction unit estimates the gradient influence using the gradient information based on the recognition result.
前記表示補正部は、前記検出値の所定値への復帰に基づき、前記補正変化量を用いた前記表示位置の補正を終了する請求項5~7のいずれか一項に記載の表示制御装置。 The sensor information acquisition unit acquires, as the detection value, an integral value of an output signal that has passed through a high-pass filter (71a) applied to the gyro sensor,
The display control device according to any one of claims 5 to 7, wherein the display correction unit terminates correction of the display position using the correction change amount based on the detection value returning to a predetermined value.
前記表示補正部は、リセット後の前記検出値が前記所定値に復帰したことに基づき、前記補正変化量を用いた前記表示位置の補正を終了する請求項8に記載の表示制御装置。 The sensor information acquisition unit resets the detected value when the aspect of the slope changes in the slope section,
9. The display control device according to claim 8, wherein the display correction unit finishes correcting the display position using the correction change amount based on the detected value returning to the predetermined value after reset.
前記表示補正部は、前記勾配区間での前記補正処理において、前記非重畳コンテンツを前記重畳コンテンツと共に移動させる請求項5~10のいずれか一項に記載の表示制御装置。 further comprising a content generation unit (75) that displays superimposed content whose display position is associated with the superimposition target existing in the foreground and non-superimposed content in which the superimposition target is not set as the virtual image,
The display control device according to any one of claims 5 to 10, wherein the display correction unit moves the non-superimposed content together with the superimposed content in the correction process in the gradient section.
前記表示補正部は、前記重畳コンテンツ及び前記非重畳コンテンツのうち前記重畳コンテンツのみに前記補正処理を適用する請求項1~10のいずれか一項に記載の表示制御装置。 further comprising a content generation unit (75) that displays superimposed content whose display position is associated with the superimposition target existing in the foreground and non-superimposed content in which the superimposition target is not set as the virtual image,
The display control device according to claim 1, wherein the display correction unit applies the correction processing only to the superimposed content among the superimposed content and the non-superimposed content.
前記車両に生じるピッチ方向の姿勢変化を検出するジャイロセンサ(63)の検出値を取得し(S13)、
前記検出値に基づき、前記姿勢変化によって生じる前記虚像の前記前景に対する表示位置のずれを補正する補正処理を行い(S14,S15)、
前記車両が走行する道路の勾配に関連する勾配情報を取得し、前記勾配情報に応じて前記補正処理の内容を変更する(S31~S33)、
ことを含む処理を、少なくとも一つの処理部(11)に実行させる表示制御プログラム。 A display control program that is used in a vehicle (Am) and controls the display of a virtual image (Vi) superimposed on the foreground visible to a passenger,
obtaining a detection value of a gyro sensor (63) that detects a change in attitude of the vehicle in the pitch direction (S13);
Based on the detected value, a correction process is performed to correct a shift in the display position of the virtual image with respect to the foreground caused by the posture change (S14, S15);
acquiring slope information related to the slope of the road on which the vehicle travels, and changing the content of the correction process according to the slope information (S31 to S33);
A display control program that causes at least one processing unit (11) to execute processing including:
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